QPQ是Quench Polish Quench的縮寫,其原始完整的含意是:工件在液體滲氮(或液體氮碳共滲)并采用氧化鹽浴冷卻后,對表面進行機械拋光或研磨,再經氧化鹽浴表面氧化處理的工藝過程。有的將QPQ處理稱為淬火-拋光-淬火處理,這種理解值得商榷。因為液體滲氮(或液體氮碳共滲)的溫度一般采用530~580℃,低于Fe-N相圖中的共析溫度(約590℃),加熱時不發生α→γy的轉變過程,冷卻時也不發生γ→M的轉變過程。


在拋(pao)光(guang)后再次經過(guo)(guo)氧(yang)化浴時,也只是拋(pao)光(guang)后的表面氧(yang)化過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。始(shi)終不發(fa)生淬火過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)。


從QPQ處(chu)理的(de)工(gong)藝(yi)過(guo)(guo)程可見(jian),第一程序就是(shi)液體滲氮(或(huo)(huo)液體氮碳共滲),只不過(guo)(guo)是(shi)采(cai)用(yong)的(de)冷(leng)卻方式必須是(shi)氧化(hua)(hua)鹽浴冷(leng)卻。第二(er)程序是(shi)滲層表(biao)(biao)面(mian)拋光(或(huo)(huo)研磨),工(gong)件經過(guo)(guo)鹽浴處(chu)理后的(de)表(biao)(biao)面(mian)不可避免地存在(zai)粗糙(cao)、多孔的(de)顯微層,經過(guo)(guo)機械(xie)拋光或(huo)(huo)研磨后,改善(shan)了表(biao)(biao)面(mian)的(de)光潔度,這時的(de)耐腐(fu)蝕性能(neng)(neng)可能(neng)(neng)略有下降(jiang)。第三程序是(shi)拋光后的(de)工(gong)件表(biao)(biao)面(mian)在(zai)氧化(hua)(hua)鹽浴中受到氧化(hua)(hua),這時的(de)耐腐(fu)蝕性能(neng)(neng)顯著(zhu)提(ti)高。


QPQ處(chu)理(li)及其他不同的(de)表(biao)(biao)面(mian)處(chu)理(li)狀態(tai)在(zai)鹽霧(wu)試驗時的(de)耐腐(fu)蝕效果見表(biao)(biao)7-11。


表 11.jpg


由此(ci)可(ke)認為,QPQ處理所(suo)以得(de)到廣(guang)泛(fan)應用,是由于其氮(dan)化(hua)(或氨(an)碳(tan)共(gong)滲)并在(zai)氧化(hua)鹽浴中冷卻,可(ke)獲(huo)得(de)高的表面(mian)硬度、耐磨性能、耐疲(pi)勞性能和拋(pao)光后再(zai)氧化(hua)獲(huo)得(de)的高耐腐性能的優(you)良(liang)效果。


1. QPQ處理工(gong)藝(yi)


 如前所述(shu),QPQ處理主要有以(yi)下過程。


  a. 液體滲氮(dan)(或液體氮(dan)碳共滲)


   液體(ti)(ti)滲氮(dan)(dan)或液體(ti)(ti)氮(dan)(dan)碳(tan)(tan)共滲工藝方法(fa)、效果及可(ke)能出現的(de)缺(que)陷(xian)參見本章液體(ti)(ti)氮(dan)(dan)碳(tan)(tan)共滲的(de)有關內容。


  b. 滲(shen)后(hou)冷(leng)卻


   QPQ處理中滲氮或氮碳共滲工序中的冷(leng)卻方式必須采用氧(yang)化鹽(yan)浴冷(leng)卻。


   氧化鹽是一種強堿性(xing)鹽,pH值為12~12.5,熔化后的鹽浴具有強烈的氧化性(xing)。


   氧化(hua)鹽的(de)熔點不大(da)于300℃,使用溫(wen)度在350~400℃之間(jian)。工件(jian)在氧化(hua)鹽浴中的(de)保持時間(jian),依據(ju)工件(jian)大(da)小或(huo)多(duo)少(shao)控制在15~30min 即(ji)可。


    在(zai)氧化鹽(yan)浴(yu)中保持后,可依據工件的情況,采用空冷(leng)或(huo)水冷(leng)。


    工件氧化后,在表面形成Fe3O4薄膜。


  c. 工件(jian)的表面拋光


  液體滲氮或(huo)液體氮碳共滲后并經(jing)氧化(hua)鹽(yan)浴冷卻(que)的工件,采用(yong)機械(xie)方法(fa)對表面(mian)進(jin)行拋(pao)光或(huo)研(yan)磨,將工件表面(mian)粗(cu)糙度提高至R.0.09~0.15μm即可。


  d. 氧化


  經機械拋光或研磨后的(de)工件放(fang)入氧(yang)化(hua)鹽浴中再氧(yang)化(hua)。


  氧化(hua)鹽浴(yu)與氮化(hua)冷(leng)卻(que)鹽浴(yu)相同,保持(chi)溫度在350~400℃,


  保持時間可短一些,一般在5~10min.



2. QPQ處理生產中的相關問題



 要進行QPQ處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)工件,也應(ying)有預(yu)先的(de)(de)(de)熱處(chu)(chu)理(li)、滲(shen)氮(dan)(或氨碳共(gong)診)前的(de)(de)(de)表面清(qing)理(li)、預(yu)熱、處(chu)(chu)理(li)后的(de)(de)(de)清(qing)洗、烘干(gan)和浸油程序,這(zhe)些程序的(de)(de)(de)具體要求(qiu)可參(can)見本章液體氮(dan)碳共(gong)滲(shen)的(de)(de)(de)相關內容(rong)。


 同(tong)樣,不銹(xiu)鋼(gang)PQP處理(li)工藝參數及處理(li)后可獲得的(de)滲(shen)層效果可參見本章液體氮碳共滲(shen)的(de)相關內容。